苗芃
根據飛機型號和運營條件的不同,大多數商用飛機的使用年限為20~30年。但是,考慮到維修成本,一般情況下,航空公司不會使用過于老舊的飛機。以波音737為例,一次重維修的費用大約為70萬美元,但一架20年左右機齡的飛機售價卻在400萬美元以下。
近幾年,由于金融市場的低利率和燃油價格持續在低位運行,不少航空公司推遲了飛機的退役時間。IBA咨詢公司的數據顯示,全球機隊的平均機齡已經從2006年的9年延長至2016年的11年。
為了提高老舊飛機的燃油效率、降低維修成本,航空公司紛紛通過升級航電設備,對客艙、發動機、機體進行改裝等方式,來提升飛機的性能及運營經濟性。這一趨勢,導致飛機改裝業務“錢景”看好。
客艙改裝,風生水起
近年來,許多航空公司將客艙服務品質的提升延伸到客艙環境的舒適整潔和創新技術的應用上。據《航空周刊》預測,2018年全球飛機改裝市場將達到66億美元。其中,約三分之二將用于客艙和機載娛樂設備的改裝,特別是對機上WiFi的改裝。
從技術層面來看,飛機客艙改裝也并非易事。以公務艙的改裝來說,改裝項目通常會涉及更換新式平躺座椅、增設豪華經濟艙、各艙位之間加隔板分區、調整客艙布局、部分廚房廁所移位、加裝新的衣帽柜、調整旅客服務組件和行李箱、增加新的便攜式娛樂設備、更換液晶顯示器(LCD)以及在座椅上加裝筆記本電腦電源接口等。
近年來,越來越多的航空公司開始重視高端經濟艙這一細分市場。以波音777飛機為例,目前有約30%新出廠的飛機都配置了這一艙位,但10年前交付的777飛機是沒有這一布局的。因此,很多航空公司已經開始對投入運營的777進行客艙改裝。
同時,一些航空公司通過使用瘦身型輕型座椅或加密座位的客艙改裝方式來提高盈利水平。早前,芬蘭航空曾投資4000萬歐元對其空客A320機隊進行客艙改裝。芬蘭航空根據不同的機型,通過使用輕型座椅,在不改變乘客腿部空間的前提下,每架飛機可增加6~8個座位,這一改裝使公司A320機隊的運力提升了4%。
航電升級,利潤豐厚
一般來說,客艙改裝主要是用于改善乘客的飛行體驗,對飛機本身性能的提升并沒有太大的影響。但是,航電系統的改裝升級則可以為航空公司帶來顯著的運營效益提升。據《航空周刊》預測,2018年航電設備改裝市場的需求約為13億美元。
在新一代飛機中,綜合模塊化航電系統(IMA)的使用對于提升飛機性能有重要的影響。IMA將一排排單獨的處理器更換為數量更少但數據處理能力更強的處理器單元。這不僅減少了組件的數量,同時各硬件之間的通用性也更好。IMA系統最早應用于空客A380,之后波音787和C919也采用了這一當今最先進的航電系統。
航電系統供應商泰雷茲公司表示,IMA的應用實現了A380航電設備減重20%,而A320系列飛機在更換IMA系統后可實現減重70公斤。
此外,飛機制造商還與系統供應商合作,通過使用新技術進一步縮短飛機的停場時間。羅克韋爾柯林斯目前正在研發飛行操作和維修交換器系統(FOMAX),該系統的工作原理與大數據技術密切相關。FOMAX通過收集、分析大量的飛行數據,幫助航空公司更好地開展預測性維修工作??湛陀媱?,從2018年開始對新交付的A320neo系列飛機加裝這一系統,航空公司的其他機型也可以根據需要加裝這一系統。
機體改裝,循序漸進
與航電系統改裝明顯提升飛機性能相比,機體改裝的空間相對有限。盡管如此,飛機制造商和維修企業仍在不斷探索各種機體改進升級方案,以延長飛機的使用壽命、增加最大起飛重量、降低油耗。
1993~2015年,空客在A330機體和系統的漸進式改進方面,每年大約要投入1.75億美元。其中,部分升級在總裝工廠完成,另一些則在改裝過程中進行。
例如,空客在A330項目中對機翼進行了兩項重要的改進,分別是重新優化縫翼剖面和縮短襟翼導軌整流罩。這兩項改進幫助A330在巡航過程中降低了1%的阻力。同時,通過十多年不斷的改進,A330的最大起飛重量從217噸增加至242噸,航程由4760海里增加至6320海里。
耐久性是飛機性能提升的另一個重要指標??湛驮瞥鲞^一個名為“A320飛機延長服務壽命目標(ESG)”的計劃,該計劃實質上是一個較大的機體改裝方案。ESG計劃于2008年啟動,它使空客窄體飛機的服務壽命由6萬飛行小時增加至12萬飛行小時,飛行循環次數由4.8萬增加至6萬。
在寬體飛機方面,波音為777飛機推出了性能改進包(PIP),其中包括將副翼下垂2度,為機翼重新設計渦流發生器,并改進了沖壓系統。這些改進不僅可以幫助運營777-200ER的航空公司每年節省100萬磅燃油,還可以使飛機獲得更遠的航程或更大的最大起飛重量。航空公司可以根據自身業務需要來選擇加裝PIP改進包。例如,副翼下垂需要一個簡單的軟件改裝,渦流發生器的更換在過夜檢修期間即可完成,但沖壓系統的改裝則需要幾天時間才能完成,因此最好是在飛機進行重維修時進行。
此外,盡管鯊鰭小翼、雙叉彎刀式翼梢小翼等已經成為新一代A320neo和737MAX的標配,但對原有飛機進行小翼改裝依舊是機體改裝業務的重點。
發動機改裝,通用性強
每一款新的商用發動機從投入使用到進入成熟期,都要經歷不斷的改進。這種改進不僅包括硬件,也包括各種軟件的升級。
羅羅遄達1000發動機自2011年投入運營以來,通過發動機“B服務包”和“C服務包”,使油耗和可靠性都得到了明顯改進。同時,羅羅還不斷將最新發動機研發中獲得的新技術應用于舊款發動機的改裝服務。
羅羅表示,無論是作為改裝套件,還是作為新款發動機的標配,公司的增強性能項目(PIP)都可以在同一系列產品中體現出技術的通用性,如將遄達XWB和遄達1000的技術應用于其他遄達系列發動機。
從2007年投入運營以來,羅羅對空客A380裝載的遄達900發動機進行了一系列技術升級,其中一些升級的靈感來自于遄達XWB和遄達1000項目。羅羅為遄達900發動機推出了一個增強性能項目,其中包括風扇葉片的橢圓形前緣、低壓渦輪(LPT)葉尖間隙以及高壓渦輪(HPT)改進等,該項目可使遄達900發動機的油耗降低1%。
裝配A320和737飛機的CFM56同樣也進行了一些性能升級。2007年,CFM國際公司發布了“技術嵌入構型(Tech Insertion)”升級項目,該升級項目不僅很快成為CFM56-5B/7B發動機的生產標配,也被用于老款發動機的改裝。
“技術嵌入構型”升級項目包括一個壓縮機升級套件、一個核心升級的新的高壓渦輪和低壓渦輪硬件。通過這項升級,可使發動機的油耗降低1%,同時降低維修成本。
2011年,CFM國際公司又為A320飛機裝配的CFM56-5B發動機發布了性能增強包(PIP),該性能增強包隨后成為安裝于波音737的CFM56-7BE發動機的標配。CFM56-5B性能增強包可降低0.5%的油耗和1%的維修成本,而CFM56-7BE可以節省1%的油耗和4%的維修成本。
雖然以上技術很快成為在研產品的標配,但運營CFM56-7B發動機的運營商可以通過為HPT、LPT和出口導向葉片安裝套件,將其升級至CFM56-7BE的標準。與大部分發動機改裝一樣,這兩項技術改裝通常被安排在發動機返場大修期間進行,以減少飛機停場時間。
除了性能改進,發動機改裝的另一個目的是提升殘值。隨著飛機機齡的增加,發動機成為飛機殘值的最直接體現,因此通過升級發動機可使飛機具有更好的殘值。但羅羅認為,增強包和殘值間存在差距,實際中發動機升級對租賃的影響遠比對殘值的影響大。當然,發動機性能升級仍然深受航空公司的歡迎,畢竟這一途徑是航空公司成熟機隊提高燃油效率的最佳途徑。